TWI442389B - 光學記錄媒體及其製造方法 - Google Patents

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Yousuke Fujii
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Sony Corp
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Description

光學記錄媒體及其製造方法
本發明係關於一種光學記錄媒體及一種其之製造方法，且具體言之係關於一種具有一無機記錄層之光學記錄媒體。
過往，CD(光碟)、DVD(數位多功能碟)及類似物已引領光學記錄媒體市場。然而，最近，隨著電視的清晰度更高及PC(個人電腦)中所處置之資料之指數性增長，已需要更高容量的光學記錄媒體。回應於該需求，已出現針對藍光雷射之高容量光學記錄媒體(諸如BD(藍光碟(註冊商標)))，且已建立高容量光學記錄媒體之一新市場。
如可記錄光學記錄媒體，存在由DVD-R(可記錄數位多功能碟)及DVD±RW(可重寫數位多功能碟)所表示之可重寫光學記錄媒體及由CD-R(可記錄光碟)及DVD-R(可記錄數位多功能碟)所表示之可記錄光學記錄媒體，且特定言之，可記錄光學記錄媒體因係低價媒體對市場增長貢獻巨大。因此，可想而知針對藍光雷射之高容量光學記錄媒體之市場增長亦需要可記錄光學記錄媒體之價格降低。
在該可記錄光學記錄媒體中，無機材料及有機染料材料兩者被認可為根據標準之記錄材料。使用有機材料之可記錄光學記錄媒體具有一優點：可藉由一旋轉塗佈方法以低成本製造該等有機材料，且另一方面，使用無機材料之可記錄光學記錄媒體具有一優點：再生耐久性及良好的推拉式信號特性，但是具有一缺點：需要一大規模濺鍍系統。因此，為了使使用無機材料之可記錄光學記錄媒體與使用有機材料之可記錄光學記錄媒體在價格方面具有競爭力，絕對需要抑制製造設備之初始投資及藉由改良各碟之節拍時間而有效地生產記錄媒體。
作為解決該問題之最有效方法：可抑制用於一濺鍍系統之初始投資；可藉由減少形成一記錄膜之層數目而縮短製造節拍時間；及可減少沈積室數目。然而，即使當僅減少層數目時，若使用具有一較大厚度及一較慢沈積速率之一材料，則該製造節拍時間可增加並替代地導致成本升高。
在相關技術中，主要使用一透明介電質材料(諸如SiN或ZnS-SiO2 )(例如，見專利文件1：JP-A-2003-59106)作為使用無機材料之可記錄光學記錄媒體之一保護層之一材料。然而，SiN及ZnS-SiO2 具有優點：更高的沈積速率及良好的生產率，但是具有一問題：較差的儲存特性(儲存可靠度)。關於除上文所提及之介電材料以外的介電材料，一些介電材料具有高儲存可靠度，然而，此等材料具有問題：沈積速率非常低且因為需要射頻(RF)濺鍍而生產率較差。因此，難以達成儲存可靠度與生產率之間的一平衡。
為了解決該問題，已提議一種使用可DC濺鍍為一保護層之氧化銦與氧化錫(下文稱為ITO)之技術(例如，見專利文件2：JP-A-2009-129526)。在此項技術中，可在可記錄光學記錄媒體中實現高儲存可靠度且同時可藉由減少沈積室數目而獲得高生產率。即，在將ITO用於保護層情況下，可僅藉由一室獲得高沈積速率且使該保護層較厚，且因此可減少室數目，同時保持設計自由度。
然而，若將ITO用於保護層，則隨著繼續使用ITO目標，可容易在目標表面上形成節結。該等節結係隨濺鍍時間推移而在該目標表面上出現之微小凸出部分且被認為係起源於高抗性材料之濺鍍殘留物。隨著該等節結之沉澱進一步進行，該等節結周圍發生分解且該等節結變成粉末狀並黏附至護罩及碟。例如，當粉末黏附至一碟時，具有該粉末之部分中喪失用於再生雷射之導向槽，且導致一碟故障(如一追蹤伺服故障)。當該碟故障增加時，需要停止生產且移除目標表面上之該等節結，且此導致更低的容量利用率(即，更低的生產率)。
因此，期望提供一種可記錄光學記錄媒體及一種其之製造方法，相較於使用氧化銦與氧化錫作為一保護層之一材料之情況，該可記錄光學記錄媒體及其製造方法在儲存可靠度方面有利且在生產率方面進一步有利。
由於一勤奮研究，本發明者已發現及在實驗上證實，可使用包含氧化銦與氧化鈰(下文將氧化銦鈰稱為ICO)或氧化銦與氧化鎵(下文將氧化銦鎵稱為IGO)之一材料作為一保護層之一材料而實現良好的記錄特性及高儲存可靠度且獲得高節結抗性，且成功地發展本發明之實施例。
根據本發明之一實施例，一種光學記錄媒體包含：一無機記錄層；及一保護層，其包含一複合氧化物，該複合氧化物含有在該無機記錄層之至少一表面上提供之氧化銦，其中該複合氧化物係由分子式[(In2 O3 )1-X (A)X ]表示，其中A係氧化鈰或氧化鎵，且X滿足0.15X0.75之一範圍。
根據本發明之另一實施例，一種製造一光學記錄媒體之方法包含以下步驟：形成一無機記錄層；及形成一保護層，該保護層包含一複合氧化物，該複合氧化物含有在該無機記錄層之至少一表面上之氧化銦，其中該複合氧化物係由分子式[(In2 O3 )1-X (A)X ]表示，其中A係氧化鈰或氧化鎵，且X滿足0.15X0.75之一範圍。
在本發明之實施例中，由於在該無機記錄層之至少一表面處提供包含氧化銦與氧化鈰或氧化銦與氧化鎵之該保護層，所以可獲得有利的儲存可靠度。此外，關於包含氧化銦與氧化鈰或氧化銦與氧化鎵之材料，因為可維持等於一ITO材料之導電率、生產率之該材料之高導電率、高生產率(此係因為可在不產生節結之情況下改良該材料之高沈積速率及容量利用率)，所以可藉由直流(DC)濺鍍方法執行沈積。
如上文所描述，根據本發明之實施例，可達成儲存可靠度與高生產率之間的一平衡。
如下文，將參考圖式說明本發明之一實施例。
<可記錄光學記錄媒體之組態>
圖1係展示根據本發明之一實施例之一可記錄光學記錄媒體之一組態實例之一示意截面圖。可記錄光學記錄媒體10具有一組態，其中在一基板1上循序堆疊一反射層2、一第一保護層3、一熱積聚層7、一無機記錄層4、一第二保護層5及一光透射層6。
在根據該實施例之可記錄光學記錄媒體10中，藉由自光透射層6之側部施加一雷射束至無機記錄層4而記錄或再生資訊信號。例如，具有處於自0.84至0.86之一範圍中之一數值孔徑之一物鏡透鏡收集具有處於自400奈米至410奈米之一範圍中之一波長之一雷射束及自光透射層6之該側部施加該雷射束至無機記錄層4，且藉此記錄或再生資訊信號。例如，引用一BD-R作為可記錄光學記錄媒體10。
可記錄光學記錄媒體10之抖動較佳係7.5%或小於7.5%，且更佳係7.0%或小於7.0%。當將該抖動設定為7.5%或小於7.5%時，可實現一足夠良好的錯誤率且可獲得良好的資訊信號特性。可記錄光學記錄媒體10之符號錯誤率(SER)較佳係2.0×10-3 或小於2.0×10-3 ，更佳係1.0×10-3 或小於1.0×10-3 ，且進一步佳係3.0×10-4 或小於3.0×10-4 。當該SER係2.0×10-3 或小於2.0×10-3 時，錯誤通常係可糾正且可獲得良好的資訊信號特性。
如下文，將循序說明形成可記錄光學記錄媒體10之基板1、反射層2、第一保護層3、熱積聚層7、無機記錄層4、第二保護層5及光透射層6。
(基板)
例如，基板1具有一環形形狀，該環形形狀在其之中心具有一開孔(下文稱為「中心孔」)。例如，基板1之一主要表面係一凹凸表面11，且在該凹凸表面11上沈積無機記錄層4。下文中，凹凸表面11之凹型部分將稱為「槽中Gin」且凸型部分將稱為「槽上Gon」。
例如，可引用各種形狀(諸如一螺旋形狀及一同心環形狀)作為槽中Gin及槽上Gon之形狀。此外，例如，針對位址資訊之添加而擺動該槽中Gin及/或該槽上Gon。
例如，基板1之直徑係選為120毫米。例如，考量剛性而選擇基板1之厚度，較佳係自0.3毫米至1.3毫米，更佳係自0.6毫米至1.3毫米，且選為1.1毫米。此外，例如，該中心孔之直徑係選為15毫米。
例如，可使用一塑膠材料或玻璃作為基板1之一材料，且鑑於成本，較佳地使用該塑膠材料。例如，可使用一聚碳酸酯樹脂、一聚烯烴樹脂、一丙烯酸樹脂或類似物作為該塑膠材料。
(反射層)
例如，可根據所要之反射層2的特性任意選擇及使用通常可在相關技術中已知之光碟中使用之金屬或半金屬(諸如銀合金或鋁合金)作為反射層2之一材料。此外，期望使用具有除光反射能力以外之散熱(散熱器)能力之一材料作為反射層2之材料。以此方式，可對反射層2提供作為一散熱器層之一功能。
(第一保護層、第二保護層)
第一保護層3及第二保護層5在記錄/再生時保護無機記錄層4且控制光學特性及熱特性。第一保護層3及第二保護層5之至少一者包含一複合氧化物，該複合氧化物含有氧化銦。該複合氧化物包含氧化銦鈰(ICO)或氧化銦鎵(IGO)。可使用該成分而達成儲存可靠度與高生產率之間的一平衡。具體言之，最好使第一保護層3及第二保護層5兩者包含ICO或IGO。可使用通常可在相關技術中已知之光碟中使用之氧化物、氮化物及碳化物之介電材料(諸如SiN、ZnS-SiO2 、Ta2 O5 )作為除ICO及IGO之外的材料。此外，可使用透明氧化物，諸如氧化銦及氧化錫(ITO)。第一保護層3之厚度較佳係自10奈米至40奈米，且更佳係自20奈米至30奈米，以便可獲得適當的反射率。鑑於記錄功率範圍中之改良，第二保護層5之厚度較佳係自11奈米至34奈米，且更佳係自16奈米至30奈米。
可能提供第一保護層3及第二保護層5之至少一者，然而，鑑於良好的資訊信號特性及儲存可靠度特性之獲得，較佳提供第一保護層3及第二保護層5兩者，如圖1中所展示。
複合氧化物具有以下分子式之一複合物：
[(In2 O3 )1-X (A)X ]...(1)
其中A係氧化鈰或氧化鎵，X較佳係0.15X0.75，更佳係0.15X0.65，且進一步佳係0.15X0.40。
當X滿足0.15X0.75之該範圍時，可獲得良好的資訊信號特性及儲存可靠度特性，且可改良節結抗性之生產率或類似特性。
(無機記錄層)
無機記錄層4係一可記錄無機記錄層且包含ZnS、SiO2 及Sb，例如，無機記錄層4根據需要進一步含有選自由Zn、Ga、Te、V、Si、Ta、Ge、In、Cr、Sn及Tb所組成之群組之至少一元素，且較佳具有以下分子式(2)之一複合物：
[(ZnS)x (SiO2 )1-x ]y (Sbz X1-z )1-y ...(2)
其中0<x1.0，0.3y0.7，0.8<z1.0，及X係選自由Ga、Te、V、Si、Zn、Ta、Ge、In、Cr、Sn及Tb所組成之群組之至少一元素。
此外，鑑於良好的記錄及再生特性之獲得，無機記錄層4之厚度較佳係自3奈米至40奈米。在包含ZnS、SiO2 及Sb之無機記錄層4中，ZnS、SiO2 及Sb可在記錄之前呈一非晶狀態。當一雷射束施加至處於該狀態中之無機記錄層4時，無機記錄層4之中心部分中形成一晶體Sb，且其他原子在界面附近集中。藉此，光學常數(n：折射率，k：衰減係數)改變且記錄資訊信號。如上文所描述，難以將處於其中已在該中心部分中形成該晶體Sb之該狀態中的無機記錄層4變回記錄之前的非晶狀態，且使用該無機記錄層作為一可記錄無機記錄層。
如上文所描述，無機記錄層4包含ZnS、SiO2 及Sb，且較佳具有上文分子式(2)之該複合物，且在初始條件下穩定地儲存所記錄的資訊達一長週期及在信號再生時無法藉由再生雷射束使信號喪失。因此，在典型的長儲存中未改變品質且保持寫入特性，針對記錄及/或再生雷射束而獲得足夠的靈敏度及反應速率，且藉此可獲得遍及線性速度及記錄功率之廣範圍之良好的記錄及再生特性。此外，鑑於儲存可靠度之進一步改良，較佳使用包含ZnS、SiO2 及Sb之無機記錄層4，及包含含有組合的氧化銦之複合氧化物的第一保護層3及第二保護層5。
無機記錄層4之材料不限於上文所描述之材料，但是可使用通常可在相關技術中已知之可記錄光碟中使用之無機記錄材料。
例如，可使用(例如)包含Te、Pd及O(氧)之一相變類型無機記錄層作為無機記錄層4，且該無機記錄層具有(例如)以下分子式(3)之一複合物：
(Tex Pd1-x )y O1-y ...(3)
其中0.7x0.9，0.3y0.7。
此外，例如，可使用藉由堆疊矽(Si)膜與銅(Cu)合金膜而形成之一合金類型的無機記錄層或主要包含Ge、Bi及N之一無機記錄層作為無機記錄層4。
(熱積聚層)
熱積聚層7具有低於第一保護層3之熱傳導係數之一熱傳導係數，且包含一介電材料，舉例而言，諸如ZnS-SiO2 。如圖1中所展示，在第一保護層3與無機記錄層4之間提供熱積聚層7之情況下，自熱積聚層7之相對側將記錄及/或再生雷射束施加至無機記錄層4。熱積聚層7用作為積聚當在無機記錄層4內記錄時所產生之熱之一熱積聚層。因此，藉由在第一保護層3與無機記錄層4之間提供熱積聚層7，可有效使用該熱且可使可記錄光學記錄媒體10之記錄靈敏度更高。此外，一旦在無機記錄層4內積聚熱，則自無機記錄層4之內側釋放該熱至具有高熱傳導係數之第一保護層3及反射層2，且因此可形成更多正確的標記邊緣及可獲得低抖動及一廣功率範圍。應注意，若熱積聚層7過於厚及dh/(d1+dh)>0.95(其中d1：第一保護層之厚度，dh：熱積聚層之厚度)，則過多的熱停留在無機記錄層4內，且該等標記邊緣趨向於改變及該功率範圍趨向於更窄。因此，最好滿足dh/(d1+dh)0.95。例如，可使用一濺鍍方法作為熱積聚層7之一沈積方法。
應注意，提供熱積聚層之位置不限於介於第一保護層3與無機記錄層4之間的位置，但是(例如)可在無機記錄層4與第二保護層5之間提供熱積聚層7。在該組態之情況下，自熱積聚層7之側部施加記錄及/或再生雷射束至無機記錄層4。此外，可在介於第一保護層3與無機記錄層4之間的位置及介於無機記錄層4與第二保護層5之間的位置兩者中提供熱積聚層7。
(光透射層)
例如，光透射層6包含：一光透射片，其具有一環形形狀；及一接合層，其用於將該光透射片接合至基板1。該光透射層較佳係由具有關於用於記錄及/或再生之雷射束之低吸收能力之一材料組成，且具體言之，由具有90%透射率或高於90%透射率之一材料組成。例如，引用一聚碳酸酯樹脂或聚烯烴樹脂(例如，ZEONEX(註冊商標))作為該光透射片之一材料。該光透射片之厚度較佳係選為0.3毫米或小於0.3毫米，且更佳係在自3微米至177微米之一範圍內選擇。例如，該接合層係由一可紫外線固化的樹脂或一壓敏式黏合劑(PSA)組成。此外，可使用藉由固化一光敏性樹脂(諸如一UV樹脂)而獲得之一樹脂覆蓋形成光透射層6。例如，引用一可紫外線固化的丙烯酸樹脂作為該樹脂覆蓋之一材料。
光透射層6之厚度較佳係在自10微米至177微米之一範圍內選擇，且(例如)選擇為100微米。例如，可藉由組合薄光透射層6與具有約為0.85之一高NA(數值孔徑)之一物鏡透鏡來實現高密度記錄。
<可記錄光學記錄媒體之製造方法>
接著，將說明根據本發明之該實施例之該可記錄光學記錄媒體之一製造方法之一實例。
(基板之模製步驟)
首先，模製具有在一主要表面上形成之凹凸表面11之基板1。例如，可使用一射出模製方法、一光聚合方法(2P方法)或類似方法作為模製基板1之一方法。
(反射層之沈積步驟)
接著，將基板1帶入其中提供含有(例如)作為一主要成分之一銀合金或一鋁合金之一目標的一真空室中，且將該真空室抽空至預定壓力。接著，當將一製程氣體(諸如氬氣)引入該真空室中時，濺鍍該目標及在基板1上沈積反射層2。
(第一保護層之沈積步驟)
接著，將基板1帶入其中提供含有(例如)作為一主要成分之ICO或IGO之一目標的一真空室中，且將該真空室抽空至預定壓力。接著，當將一製程氣體(諸如氬氣或氧氣)引入該真空室時，濺鍍該目標及在反射層2上沈積第一保護層3。例如，可使用一射頻(RF)濺鍍方法或一直流(DC)濺鍍方法作為該濺鍍方法，且特定言之，該直流濺鍍方法係較佳。此係因為相較於該射頻濺鍍方法之沈積速率，該直流濺鍍方法提供一更高的沈積速率且可改良生產率。
(熱積聚層之沈積步驟)
接著，將基板1帶入其中提供含有(例如)作為一主要成分之ZnS及SiO2 之一目標的一真空室中，且將該真空室抽空至預定壓力。接著，當將一製程氣體(諸如氬氣)引入該真空室時，濺鍍該目標及在第一保護層3上沈積熱積聚層7。
(無機記錄層之沈積步驟)
接著，將基板1帶入其中提供含有(例如)作為一主要成分之ZnS、SiO2 及Sb之一目標的一真空室中，且將該真空室抽空至預定壓力。接著，當將一製程氣體(諸如氬氣)引入該真空室時，濺鍍該目標及在第一保護層3上沈積無機記錄層4。
(第二保護層之沈積步驟)
接著，將基板1帶入其中提供含有(例如)作為一主要成分之ICO或IGO之一目標的一真空室中，且將該真空室抽空至預定壓力。接著，當將一製程氣體(諸如氬氣或氧氣)引入該真空室時，濺鍍該目標及在無機記錄層4上沈積第二保護層5。例如，可使用一射頻(RF)濺鍍方法或一直流(DC)濺鍍方法作為該濺鍍方法，且特定言之，該直流濺鍍方法係較佳。此係因為相較於該射頻濺鍍方法之沈積速率，該直流濺鍍方法提供一更高的沈積速率且可改良生產率。
(光透射層之形成步驟)
接著，在第二保護層5上形成光透射層6。可使用藉由在第二保護層5上旋轉塗佈一光敏性樹脂(諸如一可紫外線固化的樹脂(UV樹脂))且施加光(諸如UV光)至該光敏性樹脂而形成光透射層6之一樹脂塗佈方法，或藉由使用一黏合劑將該光透射片接合至基板1上之凹凸表面11側而形成該光透射層6之一片接合方法作為光透射層6之一形成方法。此外，例如，可使用藉由使用塗於第二保護層5上之一光敏性樹脂(諸如一UV樹脂)將該光透射片接合至基板1上之凹凸表面11側而形成光透射層6之一片樹脂接合方法，或藉由使用預先均勻塗於該片之一主要表面上之一壓敏式黏合劑(PSA)將該光透射片接合至基板1上之凹凸表面11側而形成光透射層6之一片PSA接合方法作為該片接合方法。透過上文所描述之步驟而獲得圖1中所展示之可記錄光學記錄媒體10。
如上文所描述，根據本發明之一實施例，分別在無機記錄層4之各側上提供第一保護層3及第二保護層5，及第一保護層3及第二保護層5之至少一者包含ICO或IGO，且可獲得高儲存可靠度。此外，在將ICO或IGO用於保護層情況下，可依一高沈積速率沈積保護層。因此，可使可在一室中形成之保護層更厚，且因此可減少室數目，同時保持設計自由度。藉此，可明顯抑制製造設備之初始投資，且可藉由製造時之節拍時間縮短效應實現無機媒體之更低的價格。此外，可針對6X BD-R或類似物之高速記錄確保一足夠的記錄功率範圍。
此外，由於藉由在基板1上循序堆疊反射層2、第一保護層3、熱積聚層7、無機記錄層4及第二保護層5而製造可記錄光學記錄媒體10，故可使用一5室沈積機器來製造具有高生產率及儲存可靠度之可記錄光學記錄媒體10。
工作實例
下文中，將使用工作實例及測試實例來具體說明本發明，然而，本發明並非僅限於該等工作實例及該等測試實例。
(信號特性之評定)
在工作實例及對照實例中，將由Pulstec Industrial製造之ODU-1000用於關於可記錄光學記錄媒體之一資訊信號評定中之記錄及再生。在評定機器中，雷射束之波長係設定為405奈米，數值孔徑NA係設定為0.85，且依根據藍光碟25 GB密度之標準之線性速度的四倍速率19.69米/秒記錄該可記錄光學記錄媒體及依一單一速率4.92米/秒再生該可記錄光學記錄媒體。接著，使用由Yokogawa Electric製造之一時間間隔分析器TA 720透過由Pulstec Industrial製造之一等化器板來量測抖動，並將該抖動用作為信號評定。
(儲存可靠度之評定)
在工作實例及對照實例中，對於儲存可靠度評定，由Pioneer製造之一藍光碟驅動器(BDR-101A)係用於資訊信號之記錄及再生評定，及繼600小時後在80℃及85%處觀察預先記錄之信號之符號錯誤率(SER)。
(層成分之分析方法)
在工作實例中、對照實例及測試實例中，依下列方式獲得各自層之成分。
首先，藉由沈積層(例如，第一保護層或第二保護層)製造樣本以在下列工作實例、對照實例及測試實例之相同膜形成條件下在平坦基板上獲得該等各自層之成分。其次，藉由使用一電感耦合電漿(ICP)質譜儀之一ICP質譜測定裝置來分析該等層成分。
<對抖動特性及儲存可靠度特性之研究>
(工作實例1)
首先，藉由射出模製模製具有一厚度1.1毫米之一聚碳酸酯基板。應注意，在該聚碳酸酯基板上形成具有槽中Gin及槽上Gon之一凹凸表面。
接著，在該聚碳酸酯基板上，藉由濺鍍方法循序堆疊反射層、第一保護層、熱積聚層、無機記錄層及第二保護層。該等各自層之具體組態如下。
反射層：銀合金，80奈米
第一保護層：(In2 O3 )80 (Ga2 O3 )20 ，14奈米
熱積聚層：ZnS-SiO2 ，7奈米
無機記錄層：[(ZnS)80 (SiO2 )20 ]40 Sb60 ，18奈米
第二保護層：(In2 O3 )80 (Ga2 O3 )20 ，17奈米
接著，藉由旋轉塗佈方法將一可紫外線固化的樹脂均勻塗敷至該第二保護層上，且將紫外光施加至該第二保護層以用於固化，且藉此形成具有一厚度0.1毫米之光透射層。依上文所描述之方式獲得一所期望的可記錄光學媒體。
自該可記錄光學記錄媒體之一資訊信號評定，在依根據藍光碟25 GB密度之標準之線性速度的四倍速率19.68米/秒之記錄中，單速再生抖動係5.4%且為良好，如表格1中所展示。應注意，抖動之良好上限係設定為7.5%，及眾所周知，若抖動小於7.5%，則該抖動與一足夠良好的錯誤率具有相關性。此外，在一儲存可靠度評定中，繼600小時後在80℃及85%處之符號錯誤率(SER)係8.0×10-5 且為良好，如表格1中所展示。在此，該SER之良好上限係設定為可足以糾正之2.0×10-3 。即，具有該組態之可記錄光學記錄媒體提供資訊信號及儲存可靠度之良好結果。
(工作實例2)
除使用(In2 O3 )60 (Ga2 O3 )40 形成該第一保護層及該第二保護層之外，依與工作實例1相同之方式獲得一可記錄光學記錄媒體。應注意，藉由使用兩種目標In2 O3 及Ga2 O3 之一共生濺鍍方法來製造該第一保護層及該第二保護層之材料。自依與工作實例1相同之方式執行的一資訊信號評定及一儲存可靠度評定而分別獲得如表格1中所展示之良好結果6.2%及2.2×10-4 。
(工作實例3)
除使用(In2 O3 )35 (Ga2 O3 )65 形成該第一保護層及該第二保護層之外，依與工作實例1相同之方式獲得一可記錄光學記錄媒體。應注意，藉由使用兩種目標In2 O3 及Ga2 O3 之共生濺鍍方法來製造該第一保護層及該第二保護層之材料。自依與工作實例1相同之方式執行的一資訊信號評定及一儲存可靠度評定而分別獲得如表格1中所展示之良好結果6.9%及8.0×10-4 。
(工作實例4)
除使用(In2 O3 )90 (Ga2 O3 )10 形成該第一保護層及該第二保護層之外，依與工作實例1相同之方式獲得一可記錄光學記錄媒體。應注意，藉由使用兩種目標In2 O3 及Ga2 O3 之共生濺鍍方法來製造該第一保護層及該第二保護層之材料。自依與工作實例1相同之方式執行的一資訊信號評定及一儲存可靠度評定而分別獲得如表格1中所展示之良好結果5.7%及1.5×10-4 。
(工作實例5)
除使用(In2 O3 )85 (CeO2 )15 形成該第一保護層及該第二保護層之外，依與工作實例1相同之方式獲得一可記錄光學記錄媒體。自依與工作實例1相同之方式執行的一資訊信號評定及一儲存可靠度評定而分別獲得如表格1中所展示之良好結果5.5%及8.2×10-5 。
(工作實例6)
除使用(In2 O3 )60 (CeO2 )40 形成該第一保護層及該第二保護層之外，依與工作實例1相同之方式獲得一可記錄光學記錄媒體。應注意，藉由使用兩種目標In2 O3 及CeO2 之一共生濺鍍方法來製造該第一保護層及該第二保護層之材料。自依與工作實例1相同之方式執行的一資訊信號評定及一儲存可靠度評定而分別獲得如表格1中所展示之良好結果5.9%及1.7×10-4 。
(工作實例7)
除使用(In2 O3 )40 (CeO2 )60 形成該第一保護層及該第二保護層之外，依與工作實例1相同之方式獲得一可記錄光學記錄媒體。應注意，藉由使用兩種目標In2 O3 及CeO2 之一共生濺鍍方法來製造該第一保護層及該第二保護層之材料。自依與工作實例1相同之方式執行的一資訊信號評定及一儲存可靠度評定而分別獲得如表格1中所展示之良好結果6.6%及5.7×10-4 。
(工作實例8)
除使用(In2 O3 )20 (CeO2 )80 形成該第一保護層及該第二保護層之外，依與工作實例1相同之方式獲得一可記錄光學記錄媒體。應注意，藉由使用兩種目標In2 O3 及CeO2 之一共生濺鍍方法來製造該第一保護層及該第二保護層之材料。自依與工作實例1相同之方式執行的一資訊信號評定及一儲存可靠度評定而分別獲得如表格1中所展示之良好結果7.4%及1.5×10-4 。
(工作實例9)
除使用(In2 O3 )90 (CeO2 )10 形成該第一保護層及該第二保護層之外，依與工作實例1相同之方式獲得一可記錄光學記錄媒體。應注意，藉由使用兩種目標In2 O3 及CeO2 之一共生濺鍍方法來製造該第一保護層及該第二保護層之材料。自依與工作實例1相同之方式執行的一資訊信號評定及一儲存可靠度評定而分別獲得如表格1中所展示之良好結果5.8%及2.4×10-4 。
(對照實例1)
除使用In2 O3 形成該第一保護層及該第二保護層之外，依與工作實例1相同之方式獲得一可記錄光學記錄媒體。自依與工作實例1相同之方式執行的一資訊信號評定及一儲存可靠度評定，在該資訊信號評定中獲得一良好結果6.3%，然而，在該儲存可靠度評定中獲得大於1.0×10-3 之一較差的結果3.0×10-3 ，如在表格1中所展示。
(對照實例2)
除使用(In2 O3 )20 (Ga2 O3 )80 形成該第一保護層及該第二保護層之外，依與工作實例1相同之方式獲得一可記錄光學記錄媒體。應注意，藉由使用兩種目標In2 O3 及Ga2 O3 之一共生濺鍍方法來製造該第一保護層及該第二保護層之材料。自依與工作實例1相同之方式執行的一資訊信號評定及一儲存可靠度評定而分別獲得如在表格1中所展示之較差的結果7.8%及3.0×10-3 。
表格1展示工作實例1至工作實例9以及對照實例1及對照實例2之可記錄光學記錄媒體之抖動特性及儲存可靠度特性。
圖2係展示工作實例1至工作實例9以及對照實例1及對照實例2中之可記錄光學記錄媒體之抖動特性之一圖表。圖3係展示工作實例1至工作實例9以及對照實例1及對照實例2中之可記錄光學記錄媒體之儲存可靠度特性之一圖表。如圖2及圖3中所展示，由IGO標示(In2 O3 )1-X (Ga2 O3 )X 材料及由ICO標示(In2 O3 )1-X (CeO2 )X 材料。
自上文評定結果而知道下列事項。
應知道，資訊信號特性及儲存可靠度特性取決於Ga2 O3 或CeO2 之添加量而改變。
應知道，最好將Ga2 O3 或CeO2 之添加量設定在自5莫耳百分比至75莫耳百分比之一範圍中以滿足7.5%或小於7.5%之抖動特性及2.0×10-3 或小於2.0×10-3 之SER。應注意，7.5%之抖動及2.0×10-3 之SER係所獲得之作為如上文所描述之可記錄光學記錄媒體之特性的上限值。
應知道，最好將Ga2 O3 或CeO2 之添加量設定在自5莫耳百分比至65莫耳百分比之一範圍中以滿足7.0%或小於7.0%之抖動特性及1.0×10-3 或小於1.0×10-3 之SER。
應知道，最好將Ga2 O3 或CeO2 之添加量設定在自15莫耳百分比至40莫耳百分比之一範圍中以滿足7.0%或小於7.0%之抖動特性及3.0×10-4 或小於3.0×10-4 之SER。
可想而知，當Ga2 O3 或CeO2 之添加量小於5莫耳百分比時，該儲存可靠度惡化，此係因為In2 O3 成分變得過多，且氧及水自In2 O3 膜之晶粒邊界進入記錄膜。另一方面，可想而知當Ga2 O3 或CeO2 之添加量超過75莫耳百分比時，良好的資訊信號特性變得難以獲得，此係因為添加材料之特性在保護膜中變得堅固，及自In2 O3 獲得之良好的資訊信號特性變得難以獲得。
<對第一保護層及第二保護層之生產率之研究>
對於對該第一保護層及該第二保護層之材料的生產率之研究，可觀察直流(DC)濺鍍可用性及一節結產生度。DC濺鍍是否可用係取決於該等保護層之目標材料之導電性。若導電性良好，則DC濺鍍可用，然而，若該材料不具有導電性，則選擇射頻(RF)濺鍍。即，不管材料之導電性如何，皆可藉由RF濺鍍執行沈積。然而，RF濺鍍之濺鍍速率通常低於DC濺鍍之濺鍍速率，且當沈積保護層之數十奈米的膜厚度或類似膜厚度時，針對複數個陰極劃分該層以進行沈積。在此情況下，不僅該數目個劃分層中需要陰極，而且該RF濺鍍之結構係複雜且設施變得昂貴，且存在成本明顯增大之一生產率惡化問題。因此，考量到生產率，該DC濺鍍係較佳。此外，該等節結係目標表面上之微小凸出部分，且被認為係起源於高抗性材料之濺鍍殘留物。隨著該等節結進一步增長，該等節結周圍發生分解，且該等節結變為粉末狀並黏附至護罩及碟。該粉末已黏附至的該碟之部分覆蓋用於再生雷射之導向槽，及一碟故障係判定為一伺服故障。當該碟故障增加時，需要停止生產且移除目標表面上之該等節結，此導致更低的容量利用率(即，更低的生產率)，且因此，具有較少節結之目標材料係較佳。
(測試實例1)
在由Oerlicon製造之一DVD-Sprinter沈積裝置上安裝氧化銦與所添加的20莫耳百分比氧化鎵之一目標(下文將(In2 O3 )80 (Ga2 O3 )20 稱為IGO20 )，將該裝置之真空室之內部抽空至5×10-7 托(Torr)，將30 sccm氬氣及2 sccm氧氣之一混合氣體引入該真空室中，且將膜形成壓力設定為0.5毫托(mTorr)。接著，藉由2 kW之直流(DC)濺鍍來濺鍍該IGO20 目標。應注意，由Advanced Energy製造之Pinnacle Plus係用於DC電力供應器且使用Φ200毫米×厚度6毫米之目標。可使用該IGO20 目標來執行沈積，且如ITO之情況而獲得約為7奈米/秒之一良好的濺鍍速率。此外，確認繼使用30 kWh之後的節結產生狀態。繼使用30 kWh之後在該目標上之未侵蝕部分中產生之節結的每平方釐米之面積佔有率被稱為節結產生度，且將0.2或小於0.2之度判定為「良好」，及將大於0.2之度判定為「差」。若節結產生度係0.2或小於0.2，則在無需操作之情況下穩定執行生產直至目標壽命結束為止。若節結之產生度係0.7或大於0.7，則需要在該目標壽命結束之前停止生產並清理表面，且該生產率會惡化。如表格2中所展示，IGO20 目標之節結產生度係0.1，並被判定為「良好」。因此，DC濺鍍係可用，且節結判定亦為「良好」，並且知道目標材料在生產率方面非常良好。
(測試實例2)
除該目標材料係氧化銦與所添加的50莫耳百分比氧化鎵(下文將(In2 O3 )50 (Ga2 O3 )50 稱為IGO50 )之外，依與測試實例1相同之方式進行一測試。如表格2中所展示，在IGO50 目標中，DC濺鍍係可用且節結產生度係0.2，並且獲得一非常良好的結果。
(測試實例3)
除該目標材料係氧化銦與所添加的15莫耳百分比氧化鈰(下文將(In2 O3 )85 (CeO2 )15 稱為ICO15 )之外，依與測試實例1相同之方式進行一測試。如表格2中所展示，在ICO15 目標中，DC濺鍍係可用且節結產生度係0.0，並且獲得一非常良好的結果。
(測試實例4)
除該目標材料係氧化銦與所添加的50莫耳百分比氧化鈰(下文將(In2 O3 )50 (CeO2 )50 稱為ICO50 )之外，依與測試實例1相同之方式進行一測試。如表格2中所展示，在ICO50 目標中，DC濺鍍係可用且節結產生度係0.1，並且獲得一非常良好的結果。
(測試實例5)
除該目標材料係氧化銦與所添加的10莫耳百分比氧化錫(ITO)之外，依與測試實例1相同之方式進行一測試。如表格2中所展示，在ITO目標中，DC濺鍍係可用，然而，節結產生度係0.5且為較差，並且節結判定係「差」。在將該ITO目標用於生產之情況下，在該目標壽命期間需要若干次的節結移除操作，且容量利用率較低，即，藉由該操作之生產率較差。
(測試實例6)
除該目標材料係氧化銦與所添加的10莫耳百分比氧化鎵(下文將(In2 O3 )90 (Ga2 O3 )10 稱為IGO10 )之外，依與測試實例1相同之方式進行一測試。如表格2中所展示，在IGO10 目標中，DC濺鍍係可用，然而，節結產生度係0.5且為較差。
(測試實例7)
除該目標材料係氧化銦與所添加的5莫耳百分比氧化鈰((In2 O3 )95 (CeO2 )5 ，ICO5 )之外，依與測試實例1相同之方式進行一測試。如表格2中所展示，在ICO5 目標中，DC濺鍍係可用，然而，節結產生度係0.4且為差。
(測試實例8)
除該目標材料係氧化銦(In2 O3 )之外，依與測試實例1相同之方式進行一測試。如表格2中所展示，在In2 O3 目標中，DC濺鍍係可用且節結產生度係0.8且為差。
(測試實例9)
除該目標材料係氧化鎵(Ge2 O3 )之外，依與測試實例1相同之方式進行一測試。如表格2中所展示，在Ge2 O3 目標中，DC濺鍍係不可用。
(測試實例10)
除該目標材料係氧化鈰(CeO2 )之外，依與測試實例1相同之方式進行一測試。如表格2中所展示，在CeO2 目標中，DC濺鍍係不可用。
表格2展示測試實例1至測試實例10之濺鍍可用性及節結判定之結果。
自測試實例1至測試實例10，ITO目標以及具有較少添加量的氧化鎵及氧化鈰之IGO目標及ICO目標中趨向於產生節結。另一方面，在作為單一的氧化物而非複合氧化物之氧化銦、氧化鎵及氧化鈰中，DC濺鍍趨向於不可用，濺鍍速率趨向於較低，且生產率趨向於惡化。因此，該等複合氧化物較佳係用於第一保護層及第二保護層之材料，且最好使氧化鎵及氧化鈰之添加量為15莫耳百分比或大於15莫耳百分比。此外，若氧化鎵及氧化鈰之添加量過於大，則濺鍍速率變得較低，且因此最好使添加量減少至難以產生節結之程度。在考量中，最好使氧化鎵及氧化鈰之添加量為75莫耳百分比或小於75莫耳百分比。
作為上文評定結果之一概述，鑑於資訊信號特性及儲存可靠度特性，氧化鎵及氧化鈰之含量較佳係自5莫耳百分比至75莫耳百分比，更佳係自5莫耳百分比至65莫耳百分比，進一步佳係自15莫耳百分比至40莫耳百分比。此係由複合分子式[(In2 O3 )1-X (A)X ](A係氧化鈰或氧化鎵，X較佳係0.05X0.75，更佳係0.05X0.65，進一步佳係0.15X0.40)予以表達。
鑑於節結抗性之生產率或類似因素，氧化鎵或氧化鈰之含量較佳係自15莫耳百分比至75莫耳百分比。此係由複合分子式[(In2 O3 )1-X (A)X ](A係氧化鈰或氧化鎵，X較佳係0.15X0.75)予以表達。
鑑於資訊信號特性、儲存可靠度特性及節結抗性之生產率或類似因素，該含量較佳係自15莫耳百分比至75莫耳百分比，更佳係自15莫耳百分比至65莫耳百分比，進一步更佳係自15莫耳百分比至40莫耳百分比。此係由複合分子式[(In2 O3 )1-X (A)X ](A係氧化鈰或氧化鎵，X較佳係0.05X0.75，更佳係0.05X0.65，進一步佳係0.15X0.40)予以表表達。
迄今，已具體說明本發明之實施例，然而，本發明並不限於上文所描述之實施例，且可基於本發明之技術構想而做出各種變更。
例如，上文所描述之實施例中所引用之數值、材料、結構、形狀等僅為實例，且可根據需要使用不同的數值、材料、結構、形狀等。
此外，上文所描述之實施例及工作實例之各自組態可在不悖離本發明之範疇之情況下彼此組合。
此外，在上文所描述之實施例及工作實例中，已說明本發明應用於具有單一無機記錄膜之可記錄光學記錄媒體之實例，然而，本發明可應用於具有兩個或兩個以上無機記錄膜之一可記錄光學記錄媒體。
此外，在上文所描述之實施例及工作實例中，已解釋本發明應用於具有無機記錄膜上之光透射層之可記錄光學記錄媒體之實例，其中藉由自光透射層側施加一雷射束至無機記錄層來執行資訊信號之記錄或再生，然而，本發明並不限於該等實例。例如，本發明可應用於具有一基板上之一無機記錄膜之一可記錄光學記錄媒體(其中藉由自基板側施加一雷射束至無機記錄膜來執行資訊信號之記錄或再生)或具有接合在一起之兩個基板之一可記錄光學記錄媒體(其中藉由自一基板側施加一雷射束至該等基板之間的無機記錄膜來執行資訊信號之記錄或再生)。
此外，在上文所描述之實施例及工作實例中，已說明藉由濺鍍方法形成該可記錄光學記錄媒體之各自層之情況作為實例，然而，本發明並不限於該等實例，而是可使用其他沈積方法。例如，可使用CVD方法(化學汽相沈積：一種使用化學反應而自一汽相沉澱一薄膜之技術)(諸如熱CVD、電漿CVD及光CVD)及PVD方法(物理汽相沈積：一種在一基板上聚結在真空中物理蒸發之一材料以形成一薄膜之技術)，或類似方法作為該等沈積方法。
此外，在上文所描述之實施例及工作實例中，已說明本發明應用於該可記錄光學記錄媒體之實例，然而，本發明可應用於一可重寫光學記錄媒體。應注意，在本發明應用於該可記錄光學記錄媒體之情況下，可靠度改良之效果更好。
此外，在上文所描述之實施例及工作實例中，已說明本發明應用於具有無機記錄層之兩側上之保護層之該可記錄光學記錄媒體之實例，然而，本發明可應用於具有該無機記錄膜之一側上之保護層之一可記錄光學記錄媒體。即，可在該無機記錄膜之一側上提供包含氧化銦與氧化鈰或氧化銦與氧化鎵之保護層。
本申請案含有關於2010年5月31日向日本專利局申請之日本優先專利申請案JP 2010-124937中所揭示之主旨，該案之全文係以引用方式併入本文中。
熟習此項技術者應瞭解，取決於設計需要及其他因素可發生各種修改、組合、子組合及變更，只要該各種修改、組合、子組合及變更處在隨附申請專利範圍或其等效物之範疇內。
1．．．基板
2．．．反射層
3．．．第一保護層
4．．．無機記錄層
5．．．第二保護層
6．．．光透射層
7．．．熱積聚層
10．．．可記錄光學記錄媒體
11．．．凹凸表面
圖1係展示根據本發明之一實施例之一可記錄光學記錄媒體之一組態實例之一示意截面圖。
圖2係展示在工作實例1至工作實例9以及對照實例1及對照實例2中之可記錄光學記錄媒體之抖動特性之一圖表。
圖3係展示在工作實例1至工作實例9以及對照實例1及對照實例2中之該可記錄光學記錄媒體之儲存可靠度之一圖表。
1．．．基板
2．．．反射層
3．．．第一保護層
4．．．無機記錄層
5．．．第二保護層
6．．．光透射層
7．．．熱積聚層
10．．．可記錄光學記錄媒體
11．．．凹凸表面

Claims (7)

  1. 一種光學記錄媒體，其包含：一無機記錄層；及一保護層，其包含一複合氧化物，該複合氧化物含有在該無機記錄層之至少一表面上之氧化銦，其中，該複合氧化物係由分子式(In2 O3 )1-X (A)X 表示，其中A係氧化鈰或氧化鎵且X滿足0.15X0.75之一範圍。
  2. 如請求項1之光學記錄媒體，該光學記錄媒體進一步包含介於該無機記錄層與該保護層之間的一熱積聚層，其中，自該熱積聚層之一側或與該熱積聚層相對之一側施加一記錄及/或再生雷射束至該無機記錄層。
  3. 如請求項2之光學記錄媒體，其中該熱積聚層包含ZnS及SiO2 。
  4. 如請求項1之光學記錄媒體，其中在該無機記錄層之兩側上提供該保護層。
  5. 如請求項1之光學記錄媒體，其中該無機記錄層包含ZnS、SiO2 及Sb。
  6. 一種製造一光學記錄媒體之方法，該方法包含以下步驟：提供一無機記錄層；及提供一保護層，該保護層包含一複合氧化物，該複合氧化物含有該無機記錄層之至少一表面上之氧化銦， 其中，該複合氧化物係由分子式(In2 O3 )1-X (A)X 表示，且其中A係氧化鈰或氧化鎵且X滿足0.15X0.75之一範圍。
  7. 如請求項6之光學記錄媒體之製造方法，其中藉由一直流濺鍍方法形成該保護層。
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